Car-Machine (2004-actualidad)
El proyecto del car-machine nació con la idea de ser un simple asiento ajustable para dar soporte a distintos volantes y pedales y evitar así la mala sensación ofrecida al jugar sentado en una silla de oficina y pedales sobre el suelo.
La función inicial de la car-machine era la de mantener sujetos los pedales en su sitio cuando se presionaran con fuerza, así como tener una superficie robusta y estable donde colocar el volante y la palanca de cambios.
Con el tiempo he ido evolucionando esta idea inicial hasta convertirla en un auténtico cockpit de conducción para simuladores con muchas funciones.
Características:
– Asiento del cockpit ajustable
– Soporte para colocar cualquier modelo de volante del mercado
– Soporte para colcar cualquier pedalera del mercado.
– Posibilidad de anclar palancas de cambio de marchas/freno de mano
– Regulación de distancia entre pedales y asiento.
– Sistema de sonido envolvente
– Sistema multimonitor formado por 3 pantallas para visión
– Sistema bass-shaker para transmitir las vibraciones del vehículo al asiento.
– Asiento dinámico con para simular fuerzas G durante las frenadas y curvas.
Construcción.
La idea era construir un cockpit (cabina de conducción) donde se pudieran colocar diferentes pedaleras y volantes que fuera vayan pasando por mis manos.
El recurso más fácil para construir el prototipo era la madera, por su facilidad de manejo. Se utilizó aglomerado contrachapado de 25mm para que diera suficiente rigidez al conjunto.
Inicialmente se colocó un viejo sillón de ordenador como asiento, al que eliminé las ruedas y lo fijé al suelo de la máquina para que no se desplazara hacia atrás cuando se presionaran los pedales. Se forró con una funda de asiento de coche deportivo para darle un aspecto más acorde a la función.
La madera se forró con adhesivo ironfix de color negro y azul para lograr una decoración yaspecto más de cockpit de conducción que de mueble de oficina.
También se añadieron un par de altavoces traseros en los laterales superiores del asiento, conectados mediante cable rizado para permitr el giro del asiento y poder salir cómodamente de la máquina sin que los cables se enredaran. Escuchar el ruido del motor del vehículo que se te acercaba por detrás era una sensación muy inmersiva
Pedalera
La ubicación de la pedalera debía permitir colocar varios sets de pedales. De modo que se construyó un sistema que permitía mover y fijar la colocación de cualquier set de pedales.
Al principio tuve varios set de pedales instalados simultáneamente para lograr tener las funciones de acelerador, freno y emgrague, puesto que no había en el mercado pedaleras con tres pedales y era la única menera de lograrlo.
Así pues, como segundo set de pedales, aproveché unos pedales metálicos de máquina recreativa arcade, (para hacerlos funcionar en un PC tuve que emplear un hackeo de un joystick analógico, sustituir sus potenciómetros etc..). La función la hacía pero no quedaba muy estético como se puede ver en las imágenes.
Palanca en H.
En el año de fabricación del car-machine (2004) el mercado tampoco ofrecía una solución comercial para tener una palanca de cambios en H.
No tenía mucho sentido tener emgrague si no se disponía de un cambio de varias velocidades. Es por ello que construí una palanca de cambios propia (cuya descripción se puede ver por separado en esta entrada de la Web.)
Evoluciones posteriores.
Nuevos Volantes
El sistema de varios pedales y palanca de cambios en H caseros fueron sustituidos años después, cuando la marca Logitech sacó a la venta el primer volante para ordenador que disponía de una pedalera de 3 pedales y una palanca de cambios en H.
Así pues, y dada la versatilidad de la car-machine, pude sustituir todas mis pedaleras y palanca de cambios por el nuevo conjunto G-25 de la marca Logitech.
El volante forrado en cuero, admitía como novedad hasta 900º de giro, y tenía unos efectos de fuerza muy buenos, pero tenía una carencia importante: tenía pocos botones al alcance de la mano.
Los juegos simuladores cada vez tenían más funciones controlables por el usuario, botones para gestionar entrada a boxes, cambios en alerones, kers, drs, etc.. Así que decidí incorporárselos mediante un hack de teclado, de esta manera aseguraría que funcionaran en todo los juegos, puesto que no todos soportan ‘varios’ joysticks simultáneamente, pero todos soportan un teclado y joystick a la vez.
Construí una placa de soporte a modo de add-on que iría colocada en el interior del volante, el cable que salía de ellos, lo dirigí por el interior del volante para que no afectara su giro y pudiera conectarse permenentemente al ordenador.
Actualmente la máquina lleva instalado un volante más profesional, de la marca thrustmaster, que lleva correas de transferencia para los efectos de fuerza, y tiene las ruedas del volanete intercambiables, pudiendo así colocar una rueda de formula 1, con todos sus botones, o un volante tipo rally de mayor diámetro.
Multi-monitor 3D
El sistema visual también fue evolucionado: la pantalla de tubo de 21″ empleada hasta la fecha fue sustituida por un sistema multipantalla de tres monitores de 17″ TFT.
Se requería un ordenador con dos tarjetas gráficas y un software denominado Softth para realizar lo que se conoce como «triple heading».
Era un software un poco engorroso de configurar pero lograba distribuir la imagen en 3 monitores.
Tiempo después, los fabricantes se dieron cuenta del potencial de este sistema y empezaron a incluirlo como opción en los drivers de las tarjetas gráficas comerciales. Esto simplificó mucho la configuración puesto que con una sola tarjeta se era capaz de mover fluidamente el contenido de los 3 monitores sin tener que configurar prácticamente nada más que la resolución del juego.
Con los años se sustituyeron también los 3 monitores de 17″ por 3 monitores de 24″ 3D stereoscópicos que proporcionaban un efecto mayor de realismo.
Vibración
Para lograr una mayor immersión en el juego, se incluyó un sistema de vibración mediante «bass shakers». Los bass-shaker son unos altavoces especiales que responden solamente a bajas frecuencias y en lugar de mover un cono para producir sonido, vibran fuertemente.
Van conectados mediante un amplificador dedicado, encargado de convertir el sonido del motor, por ejemplo, en vibraciones de la máquina.
Se colocó una unidad bass-shaker bajo el asiento y otra detrás de los pedales. Así se lograba sentir el rugido del motor así como el paso sobre los pianos y otras protuberancias de la pista o circuito.
La salida de sonido utilizada era la misma que el sonido principal del juego, por lo que se tuvo que utilizar un splitter para que no dejara de oirse por los altavoces normales. Además el amplificador utilizado tenía que tener la función de crossover para filtrar exclusivamente las señales de baja frecuencia y que no vibrara con otro tipo de sonidos propios del juego que no tenían nada que ver con el vehículo.
Movimiento del asiento para Fuerzas G
En los últimos años se ha incorporado un sistema de movimiento sobre el asiento con el fin de simular las fuerzas G ejercidas en el vehículo mientras se conduce, tanto al frenar y acelerar como al girar en las curvas.
Para lograrlo tuve que hacer una remodelación importante de la base de la máquina. Se sustituyó el asiento de oficina por un backet de coche, el cual iría colocado sobre una junta tipo «Cardan» para permitir su pivotado.
El asiento va colocado sobre una estructura construida sobre un armazón metálico que tuve que anexar al conjunto. (La madera no ofrecía la rigidez necesaria para soportar los meneos que los actuadores que movian el asiento generaban).
El asiento y su nueva base, se construyó con un sistema de carriles para poder ajustar la distancia del asiento a los pedales, manteniendo la capacidad de pivotado del mismo.
Los actuadores electromecánicos encargados del movimiento del asiento eran muy potentes y extermadamente rápidos, se colocó uno a cada lado del asiento. De este modo se conseguía que al frenar el vehículo, el asiento te empujara hacia el volante, o que al girar en una curva, el asiento se inclinara para el lado correspondiente intentando echarte del mismo.
Los actuadores estaban gobernados por un software que analizaba los datos que ciertos videojuegos de conducción entregaban vía USB
y hacía que los actuadores se movieran en consecuencia.
El toque final lo daba un arnés de seguridad que te sujetaba fuertemente al asiento, incrementando las sensaciones
Video del Prototipo de Movimiento:
Video con el Simulador completo en el año 2012:
UPGRADE A REALIDAD VIRTUAL – año 2017
Con el tiempo, el movimiento del simulador hacía que te cansaras más de lo que un videojuego debía producir, así que simplifiqué el simulador eliminando los actuadores electromecánicos, pero invirtiendo en una mejora de la tecnología de vibración utilizando un software que traducía los efectos del force feedback de los simuladores en efectos sonoros. Los bass shakers se encargaban de transducir en sensaciones mucho más afinadas que la simple vibración del ruido del motor, así podía controlar las sacudidas de los engranaje de las marchas, la pérdida de adherencia de los neumáticos, y un montón más de efectos.
Además, simplifiqué las 3 pantallas sustituyéndolas por una sola (pero mayor), más que nada por seguir manteniendo una pantalla 2d, pues la modificación brutal llegó al incorporar un casco de realidad virtual OCULUS RIFT al simulador.
Por el año 2013 había participado en el programa de testing del dispositivo oculus rift con un Development Kit 1, percibiendo que el dispositivo aportaba un 3D REAL con tracking integrado y generaba una sensación inmersiva total: aportaban sensación de PRESENCIA.
Años después, cuando este dispositivo finalizó su fase de desarrollo y salió al mercado la versión comercial, lo incorporé al simulador, dejando de tener sentido los triples monitores y empezando a sufrir con gusto los síntomas actualmente conocidos como ‘motion sickness’ 🙂